CONCEPTOS BASICOS DE LOS YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS ROCAS DE LA TIERRA Las rocas de la Tierra se forman a través de un cíclico que se inicia con los sedimentos que arrastran principalmente las corrientes de agua en la superficie de la Tierra y que se van acumulado en el lecho de los ríos, lagos y el mar. Al compactarse por acumulación de capas durante millones de años, se convierten en rocas sedimentarias.
1. Rocas sedimentarias: Formadas por sedimentación y compactación. Las rocas sedimentarias más importantes que forman los yacimientos convencionales son arenas, areniscas y calizas, mientras las que forman los yacimientos no convencionales son las rocas sedimentarias de granos finos y muy finos como las lutitas, el carbón, las areniscas y calizas apretadas y las arenas bituminosas.
2. Rocas metamórficas: Son rocas sedimentarias sometidas a altas presiones y temperaturas y procesos químicos. Ejemplo el mármol.
3. Rocas ígneas: Formadas por el enfriamiento del magma. Ejemplo el granito. ORIGEN DEL PETRÓLEO Existen dos teorías sobre el origen del petróleo o de los hidrocarburos: Inorgánica y Orgánica. La teoría orgánica supone que los hidrocarburos se originan mediante un proceso físico – químico a partir del fitoplancton y zooplancton marinos, (plantas y animales microscópicos flotantes) y del material vegetal y animal, llamada en general “materia orgánica”, la cual se deposita en el fondo del mar, los lagos y los ríos. Este material a medida que se acumula, junto con los sedimentos que arrastran los ríos y el viento, forma capas de diferente espesor y morfología. Algunas de ellas concentran mayor cantidad de materia orgánica, conocidas como roca fuentes o roca madre, que al ser sometida a altas temperaturas y presiones se transforma en hidrocarburos. YACIMIENTOS CONVENCIONALES Y NO-CONVENCIONALES. La búsqueda de los yacimientos de hidrocarburos tenía como principio, que estos se habían formado en un proceso orgánico y sedimentario dentro de una roca fuente o “roca madre”. Las rocas que presentaban mayor porosidad y cuyos poros estaban interconectadas eran el objetivo principal de la búsqueda de los hidrocarburos en los comienzos de la industria petrolera y forman los denominados “yacimientos convencionales”. No todos los poros de la roca madre lograban ponerse en contacto y un gran volumen de los hidrocarburos formados se quedaba atrapado en la roca generadora. En la medida que la porosidad y permeabilidad de la roca que contiene los hidrocarburos se hace menor, el costo de producción es mucho mayor que el precio de realización de los
hidrocarburos y por lo tanto estos yacimientos no eran explotados. Con el aumento de los precios de los hidrocarburos y los avances tecnológicos para mejorar la permeabilidad de dichos yacimientos ha sido posible su explotación. Estos yacimientos se han denominado no convencionales. Los yacimientos convencionales se caracterizan por su mayor riesgo geológico, menores volúmenes y bajos costos de explotación, mientras que, los no convencionales el riesgo geológico es menor, los costos de desarrollo y producción son mayores ya que es necesario poner en contacto los pequeños poros por medio de múltiples perforaciones horizontales y mejorar canales de flujo.
1. YACIMIENTOS
DE PETRÓLEO Y GAS PROVENIENTES ARENISCAS, CALIZAS Y DOLOMITAS DE BAJA PERMEABILIDAD.
DE
Estos yacimientos son difíciles de desarrollar ya que requieren de tratamientos especiales para comunicar los pequeños poros que contienen los hidrocarburos y mejorar la permeabilidad.
2. YACIMIENTOS DE CARBÓN CON CONTENIDO DE GAS METANO. La explotación del gas metano de los yacimientos de carbón profundos, se desarrolla por medio de perforación de pozos dentro de los mantos carboníferos, fracturamiento del yacimiento y producción del gas junto con el agua asociada a través de una combinación entre las prácticas de la industria petrolera y las de minería. 3. HIDRATOS DE GAS. Los hidratos de metano son las estructuras más comunes encontradas en la naturaleza al punto que los investigadores intercambian los términos “hidrato de gas” con “hidrato de metano”. 4. ARENAS BITUMINOSAS Las arenas bituminosas, también conocidas como arenas de alquitrán o “tar sands” son una mezcla de arcilla, arena, agua y bitumen o crudo extra pesado y altamente viscoso. Su explotación se realiza utilizando técnicas de minería de superficie. 5. LUTITAS DE GAS Y PETROLEO. El principal objetivo de la explotación de hidrocarburos de los yacimientos de las lutitas es la de comunicar los pequeños poros de la formación en el mayor volumen de roca. Hoy en día con el desarrollo de los yacimientos de gas y/o petróleo de lutitas, la perforación horizontal y el fracturamiento hidráulico, no sólo es una opción, sino una necesidad para poder producir económicamente este tipo de yacimientos. PREOCUPACIONES SOBRE EL FRACTURAMIENTO HIDRAULICO
¿Qué es el Fracturamiento Hidráulico? El fracturamiento hidráulico es un procedimiento que utiliza una mezcla de líquidos y sólidos que se inyectan a una muy alta presión dentro de una formación rocosa con el propósito de romper las rocas para formar fisuras o fracturas que comuniquen los poros de la roca y establezca canales de flujo para permitir que los hidrocarburos salgan a superficie a través de los pozos. Etapas de un fracturamiento: Un trabajo de fracturamiento incluye básicamente cuatro etapas:
1. Inicialmente inyecta un ácido diluido para disolver el cemento alrededor del revestimiento y al frente de la roca que se desea fracturar, así mismo, disolverá los carbonatos que pueda contener la roca en las cercanías al pozo.
2. Inyección de un alto volumen de agua a altas presiones con el objeto de abrir la formación, crear una fractura, que debe permanecer abierta para continuar con la siguiente etapa.
3. Colocación de un material de alta resistencia a la compresión para evitar que las fracturas se cierren después de quitar la presión. Este material normalmente es arena y recientemente se está utilizando granos de cerámica.
4. Finalmente se retira del fondo del pozo el material sobrante con agua.
¿Cuáles son las preocupaciones públicas sobre el fracturamiento hidráulico? Las principales preocupaciones se resumen así:
1. Contaminación de los acuíferos superficiales y que son la reserva de agua para la agricultura y el consumo de los seres vivos. 2. Contaminación de las aguas superficiales por los químicos o aditivos utilizados en las operaciones de fractura y por el agua de producción de los pozos productores. 3. Utilización de grandes volúmenes de agua para realizar las fracturas, y 4. Generación de fallas geológicas y por consiguiente de sismos y hasta terremotos.